Пример расчета бортовой качки корабля на нерегулярном волнении

Расчет проводится для корабля, движущегося на 6 - балльном волнении.

По таблицам балльности определяем исходные характристики волнения:

= 6 м; =9 с.

Таблица 6.6. Расчет бортовой качки на нерегулярном волнении 6 баллов

0,1			1,009	1,019
0,2			1,04	1,081
0,3	0,00007	0,00002	1,098	1,205
0,4	0,67808	0,59223	1,198	1,436	0,85	0,136	0,022
0,5	3,55328	7,5767	1,377	1,897	14,372	3,593	0,898
0,6	3,48969	15,42991	1,731	2,997	46,242	16,647	5,993
0,7	2,19484	17,97902	2,617	6,848	123,12	60,329	29,561
0,8	1,23215	17,2185	5,632	31,722	546,202	349,569	223,724
0,9	0,68468	15,32592	2,768	7,66	117,393	95,089	77,022
	0,3895	13,2885	1,175	1,381	18,354	18,354	18,354
1,1	0,2291	11,44379	0,651	0,424	4,848	5,866	7,098
1,2	0,13951	9,86998	0,405	0,164	1,619	2,331	3,357
1,3	0,0878	8,55548	0,268	0,072	0,613	1,036	1,751
1,4	0,05695	7,46348	0,183	0,034	0,25	0,491	0,962
1,5	0,03795	6,55474	0,128	0,016	0,107	0,242	0,544
1,6	0,02592	5,79473	0,091	0,008	0,048	0,122	0,312
1,7	0,01809	5,155	0,065	0,004	0,022	0,062	0,18
1,8	0,01288	4,61277	0,046	0,002	0,01	0,032	0,104
1,9	0,00933	4,14997	0,033	0,001	0,005	0,016	0,059
	0,00687	3,75227	0,024	0,001	0,002	0,008	0,034
	-	-	--	-	874,06	553,92	369,97

Определяем дисперсии:

Рис. 6.21 Спектральная плотность углов волнового склона

Рис. 6.22. Спектральная плотность угловых перемещений при бортовой качке

Таблица 6.7. Статистические характеристики качки

(град)	11,69
(град)	24,68
(град)	30,39
(град/c)	9,30
(град/c)	19,65
(град/c)	24,19
(град/c^2)	7,603
(град/c^2)	16,058
(град/c^2)	19,77

При расчетах спектров все углы подставлялись в радианах, но в табл. 6.7 произведен перевод в градусы (умножением величин на 57,3).

ОГЛАВЛЕНИЕ

1. ВВЕДЕНИЕ. ОБЩИЕ ПОНЯТИЯ О КАЧКЕ, ВРЕДНЫЕ

ПОСЛЕДСТВИЯ КАЧКИ………………………………………………………..3

2. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ ТЕОРИИ ВОЛН……………………….....................5

2.1. ХАРАКТЕРИСТИКИ РЕГУЛЯРНОГО ВОЛНЕНИЯ….................................6

2.2. ХАРАКТЕРИСТИКИ НЕРЕГУЛЯРНОГО ВОЛНЕНИЯ……....................... 9

3. ЛИНЕЙНАЯ ТЕОРИЯ КАЧКИ КОРАБЛЯ…………………………………..14

3.1. СИСТЕМЫ КООРДИНАТ. ВИДЫ КАЧКИ……………………………….14

3.2. КЛАССИФИКАЦИЯ СИЛ, ДЕЙСТВУЮЩИХ НА КОРАБЛЬ

ПРИ КАЧКЕ…………………………………………………………………..16

3.3. ОБЩАЯ СИСТЕМА УРАВНЕНИЙ ЛИНЕЙНОЙ КАЧКИ

КОРАБЛЯ…………………………………………………………………….18

3.4. КАЧКА КОРАБЛЯ НА ТИХОЙ ВОДЕ…………………………………….19

3.4.1. СОБСТВЕННЫЕ ЧАСТОТЫ И ПЕРИОДЫ КАЧКИ

КОРАБЛЯ. КОЭФФИЦИЕНТЫ ЗАТУХАНИЯ……………......................19

3.4.2. ДЕКРЕМЕНТ ЗАТУХАНИЯ. ЛОГАРИФМИЧЕСКИЙ

ДЕКРЕМЕНТ ЗАТУХАНИЯ……………………………………………….21

3.5. ЛИНЕЙНАЯ ТЕОРИЯ КАЧКИ КОРАБЛЯ, СТОЯЩЕГО

ЛАГОМ К ВОЛНЕНИЮ……………………………………………………22

3.5.1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВОЗМУЩАЮЩИХ СИЛ………………………………22

3.5.2. ВЫВОД УРАВНЕНИЙ КАЧКИ КОРАБЛЯ БЕСКОНЕЧНО

МАЛЫХ РАЗМЕРОВ НА ВОЛНЕНИИ…………………………………..24

3.5.3. УЧЕТ КОНЕЧНОСТИ РАЗМЕРОВ КОРАБЛЯ В УРАВНЕНИЯХ

КАЧКИ. УРАВНЕНИЯ КАЧКИ КОРАБЛЯ КОНЕЧНЫХ РАЗМЕРОВ...26

3.5.4. РЕШЕНИЕ УРАВНЕНИЙ КАЧКИ КОРАБЛЯ НА РЕГУЛЯРНОМ ВОЛНЕНИИ…………………………………………………………………28

4. ЛИНЕЙНАЯ ТЕОРИЯ ПРОДОЛЬНОЙ КАЧКИ КОРАБЛЯ………………..33

4.1. ВЫВОД УРАВНЕНИЙ ПРОДОЛЬНОЙ КАЧКИ КОРАБЛЯ, СТОЯЩЕГО

НА ТИХОЙ ВОДЕ……………………………………………………………..33

4.2. УЧЕТ ВЛИЯНИЯ СКОРОСТИ ХОДА НА ПРОДОЛЬНУЮ КАЧКУ

КОРАБЛЯ НА ТИХОЙ ВОДЕ………………………………………………37

4.3. УРАВНЕНИЯ ПРОДОЛЬНОЙ КАЧКИ КОРАБЛЯ НА ВСТРЕЧНОМ

ВОЛНЕНИИ БЕЗ СКОРОСТИ ХОДА……………………………………..38

4.4. УРАВНЕНИЯ ПРОДОЛЬНОЙ КАЧКИ КОРАБЛЯ, ДВИЖУЩЕ-

ГОСЯ НА ВСТРЕЧНОМ ВОЛНЕНИИ. РЕШЕНИЕ УРАВНЕНИЙ…...39

4.5. РАСЧЕТ И ПОСТРОЕНИЕ КРИВЫХ ЗАЛИВАЕМОСТИ……………...41

5. МЕРЫ ПО БОРЬБЕ С ВРЕДНЫМИ ПОСЛЕДСТВИЯМИ КАЧКИ………..44

5.1. ВЛИЯНИЕ СКОРОСТИ ХОДА И КУРСА КОРАБЛЯ НА КАЧКУ……...44

5.1.1. ВЛИЯНИЕ СКОРОСТИ ХОДА НА СОПРОТИВЛЕНИЕ КАЧКЕ……...44

5.1.2. ВЛИЯНИЕ СКОРОСТИ ХОДА И КУРСА КОРАБЛЯ НА ЧАСТОТУ ВОЗМУЩАЮЩИХ СИЛ И МОМЕНТОВ………………………………..46

5.1.3. ВЛИЯНИЕ КУРСА КОРАБЛЯ НА АМПЛИТУДЫ

ВОЗМУЩАЮЩИХ СИЛ…………………………………………………..48

5.2. УСПОКОИТЕЛИ КАЧКИ КОРАБЛЯ……………………………………….50

5.2.1. ОБЩИЕ ПРИНЦИПЫ СТАБИЛИЗАЦИИ КАЧКИ……………………...50

5.2.2. КЛАССИФИКАЦИЯ УСПОКОИТЕЛЕЙ………………………………...52

5.2.3. ПРИНЦИПЫ ДЕЙСТВИЯ НЕКОТОРЫХ НАИБОЛЕЕ РАСПРОСТРА-

НЕННЫХ ТИПОВ УСПОКОИТЕЛЕЙ……………………………………53

6. ПРИЛОЖЕНИЯ…………………………………………………………………58

6.1. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ МЕТОДЫ ИЗУЧЕНИЯ КАЧКИ…………….59

6.1.1. ЦЕЛИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ИЗУЧЕНИЯ КАЧКИ. ВИДЫ ЭКСПЕРИМЕНТОВ………………………………………………………...59

6.1.2. КРИТЕРИИ ПОДОБИЯ. ТРЕБОВАНИЯ К ПРОВЕДЕНИЮ

ЭКСПЕРИМЕНТА…………………………………………………………..61

6.1.3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ КАЧКИ…….64

6.2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК БОРТОВОЙ КАЧКИ КОРАБЛЯ

МЕТОДОМ СВОБОДНЫХ ЗАТУХАЮЩИХ КОЛЕБАНИЙ……………..67

6.3. РАСЧЕТ БОРТОВОЙ КАЧКИ КОРАБЛЯ, РАСПОЛОЖЕННОГО ЛАГОМ

К ВОЛНЕНИЮ………………………………………………………………..73

6.3.1. РАСЧЕТ БОРТОВОЙ КАЧКИ КОРАБЛЯ НА РЕГУЛЯРНОМ

ВОЛНЕНИИ…………………………………………………………………73

6.3.2. РАСЧЕТ БОРТОВОЙ КАЧКИ КОРАБЛЯ НА НЕРЕГУЛЯРНОМ

ВОЛНЕНИИ…………………………………………………………………83

Дата добавления: 2015-07-02